//给你一棵 完全二叉树 的根节点 root ，求出该树的节点个数。 
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// 完全二叉树 的定义如下：在完全二叉树中，除了最底层节点可能没填满外，其余每层节点数都达到最大值，并且最下面一层的节点都集中在该层最左边的若干位置。若最底层
//为第 h 层，则该层包含 1~ 2h 个节点。 
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// 示例 1： 
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//输入：root = [1,2,3,4,5,6]
//输出：6
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// 示例 2： 
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//输入：root = []
//输出：0
// 
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// 示例 3： 
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//输入：root = [1]
//输出：1
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// 提示： 
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// 树中节点的数目范围是[0, 5 * 104] 
// 0 <= Node.val <= 5 * 104 
// 题目数据保证输入的树是 完全二叉树 
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// 进阶：遍历树来统计节点是一种时间复杂度为 O(n) 的简单解决方案。你可以设计一个更快的算法吗？ 
// Related Topics 树 深度优先搜索 二分查找 二叉树 
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package leetcode.editor.cn;

import common.bean.TreeNode;
import common.util.MyUtil;

/**
 * Java：完全二叉树的节点个数
 *
 * @author changgui
 */
@SuppressWarnings("all")
public class P222_CountCompleteTreeNodes {
    public static void main(String[] args) {
        Solution solution = new P222_CountCompleteTreeNodes().new Solution();
        TreeNode treeNode = MyUtil.createTreeNode(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
        MyUtil.print(solution.countNodes(treeNode));
    }

    //leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
    class Solution {
        public int countNodes(TreeNode root) {
            if (root == null) {
                return 0;
            }

            int maxLevel = mostLeftLevel(root, 1);
            return treeNums(root, 1, maxLevel);
        }

        /**
         * head完全二叉树的节点个数
         *
         * @param head      二叉树的头节点
         * @param currLevel 当前层数
         * @param maxLevel  最大层数
         * @return 节点数
         */
        private int treeNums(TreeNode head, int currLevel, int maxLevel) {
            // 当前来到了最后一层
            if (currLevel == maxLevel) {
                return 1;
            }
            // 右树高度等于最大高度表示左树是满的，否则右树满的
            int rightLevel = mostLeftLevel(head.right, currLevel + 1);
            if (rightLevel == maxLevel) {
                return (1 << (maxLevel - currLevel)) + treeNums(head.right, currLevel + 1, maxLevel);
            } else {
                return (1 << (maxLevel - currLevel - 1)) + treeNums(head.left, currLevel + 1, maxLevel);
            }
        }

        /**
         * 以head为头的二叉树的最左节点在第几层
         *
         * @param head  头节点
         * @param level 当前层数
         * @return 最左节点在第几层
         */
        private int mostLeftLevel(TreeNode head, int level) {
            TreeNode temp = head;
            while (temp != null) {
                level++;
                temp = temp.left;
            }
            return level - 1;
        }


    }
    //leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

}